北洺河铁矿通风系统优化改造研究#br#

北洺河铁矿是一座地下大型黑色矿山,采用无底柱分段崩落法开采,通风系统采用中央对角式四级机站通风方式,矿体两翼进风,中间回风。随着开采深度不断下移、通风网络不断变化,导致目前通风系统存在总风量不足、中段风量分配不合理、采区污风循环等问题。运用通风系统优化技术以及风量调控技术,提出了增设风门、增设进风侧风机、调整主风机运行频率等通风系统调整优化措施来解决上述问题。通过对3个通风系统调整优化方案的综合比较,最终选择在西风井石门增加进风主扇,并且对进、回风主扇运行工况进行协同匹配的优化方案。运用三维通风系统计算程序对优化方案进行了计算,然后根据计算结果进行现场调试,确定-50 m水平回风机站2台并联风机运行频率为40 Hz/43 Hz;-230 m东、西进风机站4台风机运行频率为30 Hz时,进、回风主扇运行工况协同匹配性较好,系统总风量达到了193 m3/s,满足理论计算的矿井总风量180 m3/s要求,同时采区污风循环问题得到解决,矿井通风效果得到明显改善。     

北洺河铁矿通风系统优化改造研究

北洺河铁矿是一座地下大型黑色矿山,采用无底柱分段崩落法开采,通风系统采用中央对角式四级机站通风方式,矿体两翼进风,中间回风。随着开采深度不断下移、通风网络不断变化,导致目前通风系统存在总风量不足、中段风量分配不合理、采区污风循环等问题。运用通风系统优化技术以及风量调控技术,提出了增设风门、增设进风侧风机、调整主风机运行频率等通风系统调整优化措施来解决上述问题。通过对3个通风系统调整优化方案的综合比较,最终选择在西风井石门增加进风主扇,并且对进、回风主扇运行工况进行协同匹配的优化方案。运用三维通风系统计算程序对优化方案进行了计算,然后根据计算结果进行现场调试,确定-50 m水平回风机站2台并联风机运行频率为40 Hz/43 Hz;-230 m东、西进风机站4台风机运行频率为30 Hz时,进、回风主扇运行工况协同匹配性较好,系统总风量达到了193 m~3/s,满足理论计算的矿井总风量180 m~3/s要求,同时采区污风循环问题得到解决,矿井通风效果得到明显改善。     

多机站通风在多中段回采矿山的应用

为进一步提高多中段回采矿山通风系统的可靠性,减少采区污风循环,降低采空区外部漏风,改善多中段回风之间的相互制约,采用主辅扇联合抽出式通风方式,运用多机站多风机串并联回风风压平衡、风量平衡原理,风机变频调控技术,实现多风机串并联回风风量匹配,减少采空区漏风29.22 m3/s、采区污风循环20.68 m3/s,系统有效风量率提高10%以上,井下环境明显改善,经济和社会效益显著。     

风网解算下的多级机站设置与风机优选研究

为解决龙桥铁矿总风量不足、漏风严重、通风设备选型及布局不合理等问题,利用Ventsim三维可视化风网解算软件建立了主—辅扇和多级机站通风网络模型,并根据解算结果优化多级机站风机选型。风网解算结果表明：①当主—辅扇通风系统工频（50 Hz）运行总风量为364.94 m3/s,多级机站通风系统风机频率为48 Hz时总风量为364.36 m3/s,系统总风量均达到设计风量,但多级机站通风系统总风量富余,优于主—辅扇通风系统;②多级机站通风系统设4级机站,Ⅰ级为总进风机站,Ⅱ级为采场进风机站,Ⅲ级为采场回风机站,Ⅳ级总回风机站,优化后的Ⅰ级总进风机站选用两台K40-8-№23型风机并联,Ⅲ级回风机站东区选用两台K40-8-№21型风机并联,西区选用两台K40-8-№23型风机并联。所设计的通风方案满足该矿-420 m中段和-490 m中段风量分配要求。     

罗山金矿通风系统优化方案比选

针对罗山金矿存在的矿井总风量欠缺、系统回风能力不足、主回风机站风机运行性能偏低、污风串联等通风问题,运用通风网络优化技术、机站优化技术以及通风仿真模拟技术拟定了2种技改方案,通过技术经济分析和比较,利用现有进风井巷工程作为系统进风通道,新掘东风井、西风井工程作为系统回风通道,能有效提高矿井的有效风量率,且具有通风方式简单、风流稳定性好、通风运行能耗低等优点。方案实施后,矿井总风量达到189.01 m3/s,系统主扇风机运行效率达到80.5%,井下通风条件明显改善。     

铜绿山铜铁矿通风系统的评价

铜绿山铜铁矿根据其开拓系统，将两台主扇安装在井下两翼回风道，形成了上下盘多井中央进风，两翼对角轴、压风的通风系统；阶段通风网络采用两翼平行双巷双上下行通风。这种通风方式强化了系统的排烟、排尘效果，使各中段和采场自然分风比较均匀，各中段污风串联得到有效控制，同时减少了控风构筑物。     

腊子沟金矿通风系统优化及可靠性分析

腊子沟金矿存在通风系统风量不足、风机安装及选型不合理、风机漏风严重、新风和污风串联、污浊风流循环使用等问题。从矿井总风量、通风方式、机站设置和风机选型几个方面对腊子沟金矿通风系统进行了优化。优化后通风系统总风量为45.36 m3/s,通风方式调整为单翼对角抽出式通风,主扇型号为DK45-6-№16,辅扇为K40-4-№15。经检测,新系统主辅扇实耗功率为134.91 kW,主扇效率为71%,辅扇效率为60%;系统能迅速排出井下爆破作业产生的有毒有害气体,井下最高风温为25.1℃。优化改造后的通风系统稳定可靠。     

白象山铁矿通风系统改造方案研究

通过现场检测与数据分析,发现白象山铁矿存在系统总风量不足、风量分配不合理、风流短路等问题,严重影响井下安全生产。结合生产实际,提出3种改造技术方案并综合比较,最终确定-270与-390 m水平并联回风、采区风井断面扩大以及在采区进、回风井联巷设置辅扇对采区风流进行调控的系统改造方案。运用Ventsim软件对矿井通风网络进行解算,确定-270与-390 m水平回风机站风机型号均为DK60-8-№28,叶片安装角度为43°。改造后系统总风量达到286.4 m~3/s,主扇风机平均效率达到82%,矿井通风效果得到明显改善,劳动生产率将大大提高。     

中深部开采辅扇引导增风技术研究与实践

针对生产发展导致的井下通风困难,对通风系统进行了调整改造研究。提出了利用辅扇引导增加回风路线、降低回风阻力的技术方案,并重新规划通风网路,根据分风关系确定主辅扇布局和风机选型,网络解算和工程实施结果表明,改造后的通风系统有效风量率超过90%,各项指标均符合相关标准。     

某复杂深井多区域作业通风系统的优化

为解决某深井矿山井下作业区域风量分配不平衡、辅扇调控和管理难度大、溜井漏风等一系列通风问题,以矿山开采现状为基础,构建了6个主要通风单元。针对各通风单元存在的问题,经过对比分析,确定了1~#矿体8线以西通风单元采用-400m中段1~#回风井联络巷新增辅扇方案,马头山通风单元采用-510m中段回风井联络巷新增辅扇和-460m马头山斜坡道联络巷新增空气幕方案,并对其他主通风单元逐一进行了优化。利用Ventsim软件对优化后的矿井通风系统进行了网络解算,结果表明:优化后的矿井通风系统矿井总通风量、各单元通风量均可满足矿山实际生产通风需要。井下辅扇装机总台数由25台减少至18台,辅扇总装机功率由849kW降低至751kW,减少了井下辅扇总台数,降低了能耗。     

张庄矿风机配置方案优选及风量优化研究#br#

为解决张庄矿风机配置不合理,总风量大,风机效率低,漏风严重等问题,利用三维可视通风解算软件Ventsim模拟解算8种风机配置方案下的矿井通风系统,并对最优风机配置方案进行风量优化。得出如下结论：当全矿风机运行8台,-450 m中段停开3台（北回风井南3#,南回风井1#,南回风井2#风机）,DK系列风机一级运行,各中段风量适中,矿井总风量为847.9 m3/s,但北风井风速大于15 m/s,需对矿井总风量进行优化;采取-300 m中段风机降频至80%~85%,-390 m中段风机降频至70%~75%和-450 m中段设置2 m2风窗等优化措施后,矿井通风系统总风量降低为698.2 m3/s,通风网络总功率871.7 kW·h,电费414.2 万元/a,通风效率76.6%,相比现通风费用减少31%。通风优化后,不仅满足了用风需求,还大大降低了矿山能源消耗,减少风机损耗。     

山西寺河矿“三进三回”通风系统优化设计

寺河矿当前采用分区通风方式,由3个进风井和3个回风井组成,通风系统复杂。随着生产的持续,出现1#回风井所在分区通风系统风量利用率低、电力消耗较大、风机低压供电不稳定和2#回风井所在通风区域巷通风距离长、阻力大、通风能力近饱和等问题,整个矿井安全可靠性较差。通过对矿井进行通风参数测试与数据处理、通风系统网络普查,构建了通风仿真解算网络,从通风系统阻力合理性、矿井各用风地点风量供需对比、三区阻力分布和公共进风路线对风机工况扰动等角度详细分析了当前通风系统存在的具体问题。对主干风路（3个进风井和3个回风井）的过风能力和各用风点的需风量进行了核定,根据总进风量满足生产需求且总进风量与总回风量相匹配的原则,提出将当前3#进风井变为回风井、将1#回风井和2#回风井变为进风井的改造方案,即将“三进三回”通风系统改造为“四进两回”通风系统。对改造后的通风系统重新进行了盘区划分,按照选定的最优盘区划分方案对“四进两回”通风系统进行了调整,最终总回风量达到17 743.2 m3/min,回风量增加,总阻力降低,各用风点的风量满足要求,系统阻力分布合理,风机能耗降低。     

山西寺河矿“三进三回”通风系统优化设计

寺河矿当前采用分区通风方式，由3个进风井和3个回风井组成，通风系统复杂。随着生产的持续，出现1#回风井所在分区通风系统风量利用率低、电力消耗较大、风机低压供电不稳定和2#回风井所在通风区域巷通风距离长、阻力大、通风能力近饱和等问题，整个矿井安全可靠性较差。通过对矿井进行通风参数测试与数据处理、通风系统网络普查，构建了通风仿真解算网络，从通风系统阻力合理性、矿井各用风地点风量供需对比、三区阻力分布和公共进风路线对风机工况扰动等角度详细分析了当前通风系统存在的具体问题。对主干风路（3个进风井和3个回风井）的过风能力和各用风点的需风量进行了核定，根据总进风量满足生产需求且总进风量与总回风量相匹配的原则，提出将当前3#进风井变为回风井、将1#回风井和2#回风井变为进风井的改造方案，即将“三进三回”通风系统改造为“四进两回”通风系统。对改造后的通风系统重新进行了盘区划分，按照选定的最优盘区划分方案对“四进两回”通风系统进行了调整，最终总回风量达到17 743.2 m3/min，回风量增加，总阻力降低，各用风点的风量满足要求，系统阻力分布合理，风机能耗降低。     

安徽龙塘沿铁矿通风系统优化

安徽龙塘沿铁矿初步设计采用中央副井和措施井进风、南北两翼风井排风的通风系统。由于施工进度以及施工计划的变更,矿山实际通风系统与设计相比有较大差异,风流由副井进入井下,由措施井排出地表,导致井下风流紊乱、总风量不足、通风效果较差,影响了井下正常生产。针对龙塘沿铁矿通风系统存在的总风量不足、污风循环等问题,利用通风系统优化技术提出了3种优化方案,综合考虑各方案优缺点以及矿山实际情况,最终选择在-320 m水平增加无风墙辅扇的通风系统优化方案。经通风软件解算,确定风机叶片安装角为40°,系统总风量达到70.25 m~3/s,通风效果可得到明显改善,对于类似矿山井下通风系统优化设计有一定的参考价值。     

多级机站进风侧火灾反风试验分析

为控制罗河铁矿进风侧火灾烟气蔓延,解决火风压作用下风流紊乱问题,提出通风机反转全矿井反风技术方案,并设计反风试验检测反风效果。研究结果表明:罗河铁矿进风侧发生火灾后,Ⅰ级进风机站和Ⅲ级回风机站9台风机均反转运行,其中进风机站4台风机运行频率为35 Hz,回风机站5台风机运行频率为40 Hz;采区进、回风机站处于停机状态;通过对现场20个测点的实测,在10 min内矿井总风量由415.14 m3/s变为反风状态下的矿井总风量263.89 m3/s,矿井反风率63.57%;正转状态下进、回风风机站风机总实秏功率为1 224.30 kW,反转状态下总实秏功率为878.02 kW,风机反转后的实秏功率为正转时的71.72%;风机反转后,-560 m水平2#回风井石门K45-6-№17风机反风率最小,为60.77%,-545 m水平副井石门K45-6-№19风机反风率最大,最大为72.37%,风机的反风量均在60%以上,满足规范中对主要通风机反风的要求。     

鸡冠嘴金矿复杂通风系统优化改造

鸡冠嘴金矿已逐步进入深部开采阶段,随着矿山深部中段逐步投入生产,井巷关系更加复杂,通风线路长、通风阻力大等问题凸显。为解决由此带来的井下生产中段风量不足、风流反向及漏风等问题,对矿山通风系统进行优化改造。通过对4种方案进行技术经济比较,最终选定前期井下集中+后期多级机站接力方案,前期在井下采用主扇集中通风,满足前期通风要求,前期工程及风机设备投资省,无需征地,方便通风管理,后期继续利用前期主扇作为Ⅱ级机站接力。同时对改造方案进行了三维通风解算,有效风量率可达73.66%,风速合格率大于75%,高于合格标准。通风系统经改造实践后,达到了预期的效果,满足矿山安全生产作业环境的需要。     

归来庄金矿深部多中段开拓局部通风方案设计及应用

归来庄金矿浅部中段矿量逐渐减少,回采深度逐步加深。混合井深部-395,-455和-575 m中段同时开拓,独头掘进时回风系统未形成,深部开拓掘进工作面环境差、温度高、通风困难,为此,采取局部混合式通风方式,核算3个开拓中段独头掘进所需总风量为7.4 m3/s,再计算各中段局部通风阻力,在保证克服局部通风线路阻力的前提下,选用合适规格的风筒和局扇进行混合式通风。局部通风方案实施后,对3个开拓中段局部通风风量进行检测,均能满足需风量要求,所需总风量达到12.93 m3/s,并达到了深部降温的效果,明显改善了混合井深部3个中段工作环境。     

侯甲煤矿井田开拓方案的分析

通过对侯甲煤矿井田开拓方案的分析,得出结论:该矿由于被鉴定为煤与瓦斯突出矿井,根据相关规定,井下主要巷道的布置方式发生了改变,矿井的总需风量也发生了变化,由于瓦斯等级及总需风量的变化,原有回风立井断面不能满足通风需要,因此在回风立井井口东南72m处新掘一回风立井,原回风立井功能变更为进风立井。     

某地下矿主回风巷变更设计研究

某地下矿主回风巷由于露天开采带来通风系统安全问题,主回风巷必须变更改道。对主回风巷变更所产生的通风阻力和矿井总风量变化、主扇性能、系统和中段风量分配变化等问题进行了深入研究,提出了主回风巷变更设计优化方案。     

空区降阻在红透山矿井下通风系统中的实践

红透山矿井下通风系统建设多年,作业面多,需风量大,但线路长阻力大供风量小,按照传统的通风系统优化技术难以实现提高通风系统总供风量的目的。针对红透山矿井下的实际情况,根据其-407 m中段以上基本不作业的现状,利用矿体开采后遗留的采空区、溜井、通风行人井等过风通道进行回风,达到了降低回风端阻力,增加井下通风系统总供风量,节约主扇开启台数及运转总功率的目的。